tailieunhanh - Giáo trình học Lý thuyết các quá trình luyện kim - Chương 3

phản ứng vào dung dịch điều kiện hoàn nguyên của oxit dễ dàng hơn. Bởi vì độ phân ly của oxít sẽ tăng lên (giảm ái lực với oxy). Trên giản đồ (3-10) mỗi hàm lượng [Mn] trong [Fe] phù hợp với đường cong cân bằng của phản ứng hoàn nguyên gián tiếp. N[Mn] càng nhỏ thì vị trí đường cong càng thấp. Khi hoàn nguyên trực tiếp, sản phẩm hoàn nguyên Mn hòa tan trong dung dịch sắt làm cho quá trình dễ dàng hơn. Nhiệt độ bắt đầu hoàn nguyên trực tiếp giảm xuống. Khi không tạo thành. | phản ứng vào dung dịch điều kiện hoàn nguyên của oxit dễ dàng hơn. Bởi vì độ phân ly của oxít sẽ tăng lên giảm ái lực với oxy . Trên giản đồ 3-10 mỗi hàm lượng Mn trong Fe phù hợp với đường cong cân bằng của phản ứng hoàn nguyên gián tiếp. N Mn càng nhỏ thì vị trí đường cong càng thấp. Khi hoàn nguyên trực tiếp sản phẩm hoàn nguyên Mn hòa tan trong dung dịch sắt làm cho quá trình dễ dàng hơn. Nhiệt độ bắt đầu hoàn nguyên trực tiếp giảm xuống. Khi không tạo thành dung dịch. MnO hoàn nguyên ở nhiệt độ cao hơn 16930K. Trong lò cao khi có mặt của sắt Mn được hoàn nguyên hòa tan ngay trong chúng làm cho quá trình hoàn nguyên MnO xẩy ra ở nhiệt độ thấp hơn 16930K. 3-4- Hoàn nguyên oxit kim loại bay hơi . Hoàn nguyên bằng khí Ở nhiệt độ cao nếu như kim loại được hoàn nguyên từ oxit của nó Ở trạng thái hơi ta có phương trình phản ứng sau đây 1 x yMeO r CO H 2 - yMew CO2 HO 3-17 Hằng số cân bằng px y p P P Kp 3-17 - hay K p 3-18 PCO 1 H 2 Khi nghiên cứu cân bằng của phản ứng phân hóa ta có 2Me O r - Mem O2 3-19 y y KpMOy - PMX y .Pọ Và cân b ằng của phản ứng 2CO2 2CO O2 p .pl y _ 1 O2 -J CO KCO2 - p PCO2 3-20 1 2 Như vậy phản ứng 3-17 bằng hiệu của phản ứng 3-19 và 3-20 Do đó ta có K KP 3-17 a K và Kp CO2 KpMexOy 3-21 M KHO Như đã nói trong phần hoàn nguyên oxit với kim loại không bay hơi thì về phương điện nhiệt động học sự hoàn nguyên có thể xẩy ra với bất kì tỷ lệ CO CO2. Trong hỗn hợp khí miễn là có một nhiệt độ phù hợp. Thành phần cân bằng của pha khí theo phản ứng 3-17 CO2 CO và N2 nếu trong hỗn hợp khí ban đầu có N2 ở một nhiệt độ và áp suất nhất định được tính theo các phương trình sau đây px y p K _ Me. M CO2 PCO Pt PcO PcO2 PMe PN2 3-22 Pt - là áp suất tổng của hỗn hợp khí. Vì khi tiêu thụ 1mol khí CO thì thu được 1 mol khí CO2 và mol hơi kim loại. Do đó giá y trị í PCO Me 1 và í PCữí PMe 1 tỷ lệ với nồng độ CO và CO2 trong hỗn hợp khí P _ 1 Me x P_ 1 CO CO P _ P. CO 2 co 2 r Me Vì phản ứng 3-17 không thay đổi thể tích nên Pco Pco 2 _ CO CO 2 3-23 3-24 Pn 2 N